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高機能誘電体レドームを搭載したミリ波レーダ用アンテナの開発と設計法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K06093
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関秋田工業高等専門学校

研究代表者

伊藤 桂一  秋田工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (20290702)

研究協力者 宮田 克正  秋田工業高等専門学校, 名誉教授
松田 英昭  秋田工業高等専門学校, 技術教育支援センター, 技術専門職員
熊田 将也  前秋田工業高等専門学校
信太 仰平  秋田工業高等専門学校
煤賀 司  秋田工業高等専門学校
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードトポロジー最適化 / 誘電体レンズ / 誘電体レドーム / ミリ波 / 3Dプリンタ / FDTD法 / 最適化設計 / 3Dプリンタ
研究成果の概要

本研究の目的は任意形状の誘電体レドームを開発し,その形状を最適化ならびに試作する方法を確立することである。従来には見られない画期的な形状を探索するために,誘電体レドームの設計には対象物の形状を直接変えることができるトポロジー最適化を用いた。試作が容易な滑らかな形状を得るために正規化ガウス関数ネットワーク(NGnet)を取り入れた3次元トポロジー最適化を行い,設計性能は極めて良好であることを示した。また,設計結果より3Dプリンタによる誘電体レンズの試作も可能であることを示した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Performance improvement of planar array antenna by small spherical dielectric lens2016

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Itoh, Kento Watanabe, Katsumasa Miyata and Hajime Igarashi
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics

      巻: 50 号: 1-2 ページ: 623-630

    • DOI

      10.3233/jae-162047

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] トポロジー最適化を用いたレンズアンテナの性能改善2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤桂一,五十嵐一
    • 学会等名
      第2回非線形・可視化部門研究会,5
    • 発表場所
      核融合科学研究所
    • 年月日
      2017-01-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Design of small dielectric lens for slot antenna using topology optimization2017

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Itoh and Hajime Igarashi
    • 学会等名
      21st International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields (Compumag2017), Daejeon, PB-M2-3
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 誘電体カバー装荷ミリ波帯導波管スロットアレーアンテナの設計2017

    • 著者名/発表者名
      熊田将也,松田英昭,辻尚史,伊藤桂一
    • 学会等名
      平成29年度電気関係学会東北支部連合大会,2D03
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝的アルゴリズムによる導波管分波器の出力改善2017

    • 著者名/発表者名
      信太仰平,伊藤桂一
    • 学会等名
      平成29年度電気関係学会東北支部連合大会,2D01
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] トポロジー最適化によるアンテナ指向性の狭角化および広角化2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤桂一,五十嵐一
    • 学会等名
      平成29年度電気関係学会東北支部連合大会,2D02
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 正規化ガウス関数ネットワークを用いた誘電体レンズアンテナのトポロジー最適化2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤桂一,五十嵐一
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告,Vol.117, No.245, EST2017-63,pp.123-127
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] スロットアンテナ用誘電体レンズのトポロジー最適設計と試作2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤桂一,中嶋悠華,松田英昭
    • 学会等名
      平成30年電気学会全国大会,3-009
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝的アルゴリズムを用いた導波管平面アレーアンテナ給電系の最適化2017

    • 著者名/発表者名
      信太仰平, 鈴木京,伊藤桂一
    • 学会等名
      平成30年電気学会全国大会,3-010
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] トポロジー最適化を用いたホーンアンテナ用誘電体レンズの設計2017

    • 著者名/発表者名
      煤賀司,米沢正人,伊藤桂一
    • 学会等名
      平成30年電気学会全国大会,3-011
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フラクタル形状周波数選択板の透過特性解析2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤桂一,田中航太,佐藤正良
    • 学会等名
      第22回高専シンポジウムinMie講演要旨集,P-270
    • 発表場所
      鳥羽商船高専
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] トポロジー最適化によるアンテナ用誘電体レンズの設計2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤桂一,五十嵐一
    • 学会等名
      第25回MAGDAコンファレンスin桐生電磁現象および電磁力に関するコンファレンス講演論文集,OS-14-1,pp.469-472
    • 発表場所
      桐生市市民文化会館
    • 年月日
      2016-11-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ミリ波帯導波管スロットアンテナの設計2016

    • 著者名/発表者名
      熊田将也,松田英昭,佐々木智征,伊藤桂一
    • 学会等名
      平成28年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会,82,p.119
    • 発表場所
      北海学園大学 山鼻キャンパス
    • 年月日
      2016-11-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 電磁界解析による導波管分波器の整合2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤桂一,齋藤博仁
    • 学会等名
      平成28年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会,84,p.121
    • 発表場所
      北海学園大学 山鼻キャンパス
    • 年月日
      2016-11-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アンテナ用小型誘電体レンズの3次元トポロジー最適化2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤桂一,五十嵐一
    • 学会等名
      電気学会静止器/回転機合同研究会,SA-16-084,RM-16-130,pp.161-164
    • 発表場所
      石垣市商工会館
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ミリ波帯コンパクトレンジシステムの境界要素法による数値解析2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤桂一,児玉裕太,松田英昭
    • 学会等名
      平成28年度電気関係学会東北支部連合大会,2D08
    • 発表場所
      東北工業大学
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] レンズ装荷アンテナのFDTDモデリングに関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤桂一,金田友希,松田英昭,田中将樹,山崎博之,大宮学
    • 学会等名
      第21回高専シンポジウムin香川講演要旨集,Pb-040
    • 発表場所
      丸亀市生涯学習センター
    • 年月日
      2016-01-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 半球付誘電体カバーを装着した平面アンテナの数値解析および設計2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤桂一,宮田克正,五十嵐一
    • 学会等名
      第24回MAGDAコンファレンスinTohoku電磁現象および電磁力に関するコンファレンス講演論文集,OS2-3,pp.489-492
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-11-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 平面アンテナ用誘電体カバーのFDTD解析2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤桂一,宮田克正,五十嵐一
    • 学会等名
      平成27年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会,87
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 秋田高専電波暗室におけるミリ波測定環境の構築(その2)2015

    • 著者名/発表者名
      松田英昭,伊藤桂一,渡部秀崇,田中将樹,駒木根隆士,宮田克正
    • 学会等名
      平成27年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会,91
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Design and analysis of dielectric cover for planar waveguide slot array antenna2015

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Itoh, Katsumasa Miyata and Hajime Igarashi
    • 学会等名
      The 34th JSST Annual Conference International Conference on Simulation Technology, OS5, 4296, pp.216-217
    • 発表場所
      Toyama International Conference Center
    • 年月日
      2015-10-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Improvement of Planar Array Antenna by Small Spherical Dielectric Lenses2015

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Itoh, Kento Watanabe, Katsumasa Miyata and Hajime Igarashi
    • 学会等名
      17th International Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics, Kobe, 2P2-B-2
    • 発表場所
      Awaji Yumebutai International Conference Center
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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